通信學(xué)論文-廣電部門寬帶接入方案.doc

通信學(xué)論文-廣電部門寬帶接入方案【摘要】隨著Internet接入的普及，以及網(wǎng)絡(luò)視頻、網(wǎng)絡(luò)音頻、網(wǎng)絡(luò)游戲等應(yīng)用的增長，用戶對帶寬提出了越來越高的需求。采用什么寬帶接入技術(shù)能滿足帶寬增長的發(fā)展趨勢，并能做到逐步擴(kuò)容，保護(hù)設(shè)備投資，所有廣電有線運(yùn)營商都面臨這一挑戰(zhàn)，本文主要說的是EPON在廣電網(wǎng)中的應(yīng)用及設(shè)計問題。【關(guān)鍵詞】廣電城域網(wǎng)雙向改造EPON系統(tǒng)光分配網(wǎng)（ODN）雙纖獨(dú)立傳輸一、概述EPON是實(shí)現(xiàn)光纖到家（FTTH）的最佳方案之一。但是，F(xiàn)TTH是長遠(yuǎn)發(fā)展方向。雖然目前單位用戶造價已經(jīng)低于初期CM和ADSL的造價，但只有在高帶寬需求的地方才能成為性價比較高的方案。在高帶寬需求不足、寬帶用戶開通率很低的情況下，單位用戶建設(shè)、維護(hù)成本都還較高，因此，廣電城域網(wǎng)的接入網(wǎng)采用EPON-FTTB(光纖到樓)的結(jié)構(gòu)，ONU安裝在每個樓棟，ONU輸出的以太網(wǎng)信號如何入戶就成為需要解決的問題。通常，有兩種入戶的技術(shù)方案，其一為多個用戶共用一個ONU，五類線入戶方案，即EPON+EOC；其二是多個用戶共用一個ONU，同軸電纜入戶方案，即EPON+EOC。由于ONU產(chǎn)品有單用戶輸出端口的ONU和多用戶輸出端口的ONU，單用戶輸出端口的ONU需要接以太網(wǎng)交換機(jī)，才能五類線接入用戶。多用戶輸出端口的ONU則可以直接五類線接入用戶。如果光纖敷設(shè)到樓，可以用于無源同軸網(wǎng)的雙向接入技術(shù)越來越多，EPON到樓+EOC無源同軸接入方案，這應(yīng)該是廣電網(wǎng)改造時雙向接入的一條新出路。EOC實(shí)現(xiàn)的方法很多，分為無源方案和有源方案。無源方案如基帶傳輸；有源方案如WLAN、PLC、MoCA、HPNA以及其它技術(shù)。在這里我們著重講一下EOC的基帶傳輸方案。二、工作原理EOC基帶方案的同軸接入，在許多情況下都是可考慮應(yīng)用的方案。例如類線布線碰到困難的時候或距離較長時，可以利用同軸電纜代替類線做基帶傳輸（占用0-20MHz頻帶，10Mbps半雙工）。EOC就是基于同軸電纜上的一種以太網(wǎng)信號傳輸技術(shù)。其原有的以太網(wǎng)信號的幀格式?jīng)]有改變，改變的是雙絞線上的雙極性（差分）信號轉(zhuǎn)換成為適合同軸傳輸?shù)膯螛O性信號。EOC基帶方案原理如下圖所示。EOC基帶無源器件造價可以控制在幾十元以內(nèi)，這在許多時候比重新布線更為經(jīng)濟(jì)。三、基帶EOC技術(shù)的特點(diǎn)無漏斗噪聲效應(yīng)，每戶的干擾噪聲點(diǎn)到點(diǎn)地傳送到以太同軸網(wǎng)橋，并在此被隔離。而單一用戶的干擾噪聲電平不足以干擾高電平（高達(dá)127dBV）的以太數(shù)據(jù)信號。系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，維護(hù)量小。帶寬大，每戶獨(dú)享10Mb/s，支持VOD、IPTV、Internet等業(yè)務(wù)。標(biāo)準(zhǔn)化程度高。能有效地解決樓內(nèi)重新敷設(shè)五類線的困難。用戶家庭為無源終端，安裝方便，價格低?；鶐OC設(shè)備由EOC同軸電纜合波器和EOC同軸電纜分波器組成。EOC同軸電纜合波器安裝在樓道集中分配箱，EOC同軸電纜分波器安裝在用戶家中。采用EOC基帶技術(shù)可以將CATV信號和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)信號混合傳輸，避免改造樓道內(nèi)的同軸線路，可以方便地完成HFC網(wǎng)絡(luò)的雙向化。EOC把有線電視信號的下行傳輸和IP數(shù)據(jù)雙向傳輸有機(jī)地結(jié)合在一起，用同一根電纜送入用戶，既有大容量清晰的圖像，又有雙向獨(dú)享的寬帶數(shù)據(jù)接入。對同一根同軸電纜通過頻率分割，如以下基帶EOC頻譜圖所示。在0.1-20MHz帶寬內(nèi)直接送10Base-T的基帶以太網(wǎng)信號，42-860MHz仍然傳送RFTV信號。基帶EOC工作在無源的狀態(tài)，使系統(tǒng)像傳輸電視一樣穩(wěn)定、安全、靈活；高達(dá)80dB的相互隔離度，使CATV系統(tǒng)保持了優(yōu)異的性能指標(biāo)，察覺不到有數(shù)據(jù)在同時傳輸。四、基帶EOC實(shí)際安裝五、EOC技術(shù)實(shí)際應(yīng)用中需要注意的問題1.自環(huán)現(xiàn)象EOC技術(shù)在使用中如果有用戶將RJ45插頭從計算機(jī)拔下，會產(chǎn)生所謂自環(huán)現(xiàn)象。與五類線采用兩對線收發(fā)分離不同，無源基帶技術(shù)在鏈路中引入不平衡的傳輸介質(zhì)同軸電纜，使得收發(fā)均要靠一對線來完成，當(dāng)鏈路空載，反射很容易形成環(huán)路即自環(huán)。自環(huán)的存在使得無源基帶的使用首先要考慮上聯(lián)交換機(jī)的兼容性，交換機(jī)的MAC地址表很快將通過廣播包的收發(fā)而改變，表中所有下聯(lián)設(shè)備的MAC地址最終將被自環(huán)端口“劫持”，整個交換機(jī)癱瘓，甚至還會影響上一級設(shè)備的穩(wěn)定。即便是采用了具備環(huán)回檢測的交換設(shè)備，使用無源基帶產(chǎn)品仍有進(jìn)一步的要求。在通常的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，環(huán)路的發(fā)生是小概率事件，無法想象交換機(jī)上幾乎大部分端口都呈現(xiàn)自環(huán)，而在無源基帶應(yīng)用中，這種現(xiàn)象是很可能出現(xiàn)的。對于逐次發(fā)生的多個環(huán)路，交換機(jī)一般能逐一檢測出并關(guān)斷。但當(dāng)大量環(huán)路同時發(fā)生時（如連接多個環(huán)路的交換機(jī)斷電后重啟），交換機(jī)無力應(yīng)付大量的廣播包，環(huán)路無法檢出，表現(xiàn)為交換機(jī)癱瘓。因此，與無源基帶兼容的交換機(jī)不僅需要具備環(huán)回檢測能力，而且要具備同時檢測多個自環(huán)的能力。2.基帶EOC的傳輸距離無源基帶EOC的另一個問題是傳輸距離的影響。由于同軸電纜的介入，無源基帶的信號傳輸實(shí)際是分為三段進(jìn)行的，中間為同軸電纜，同軸電纜兩側(cè)均為五類線連接。通常五類線的傳輸距離一般可達(dá)100m，引入同軸電纜作為中間傳輸介質(zhì)后，雖然同軸電纜本身傳輸性能優(yōu)良，不會對以太網(wǎng)信號造成太大衰減，但由于在兩端經(jīng)過了兩次介質(zhì)耦合，信號受到一定損失，因此，同軸無源基帶系統(tǒng)中五類線的最大傳輸距離小于100m。具體的傳輸距離因不同的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接口性能而異，經(jīng)過測試發(fā)現(xiàn)，當(dāng)使用不同的交換機(jī)上聯(lián)時，五床線的傳輸距離差異很大，最優(yōu)的試驗樣品可以達(dá)到80m，最差的樣品則只有十來米。無源基帶對同軸電纜的長度變化則不敏感，我們已投入應(yīng)用的一種連接模式最長使用同軸電纜可達(dá)300m。3.樓道接入交換機(jī)選擇樓道接入交換